CN100451978C - Raid设备和通信-连接监控方法及程序 - Google Patents

Raid设备和通信-连接监控方法及程序 Download PDF

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Abstract

装置间通信监控单元(62-1)通过从用于监控模块间通信的预定固定超时时间(T2)中减掉经历时间(T)而计算出可变超时时间(T2-T)，以监控模块间通信的经历时间。固定超时时间(T2)是比用于监控与通道的接口连接的预定接口连接检查时间(T1)短的时间。当模块间通信的经历时间(T)超过了可变超时时间(T2-T)时，装置间通信监控单元请求通道分开接口连接，然后，当从控制模块获得了结束响应时，请求通道进行接口重新连接，然后传送结束响应。

Description

RAID设备和通信-连接监控方法及程序
技术领域
本发明涉及RAID设备和通信-连接监控方法及程序，其中，当多个处理装置根据来自主机装置的处理请求分级地进行处理并且作出响应时，对通信超时时间进行监控，并且更加具体地讲，涉及这样的RAID设备和通信-连接监控方法及程序，其允许作出即使分级处理花费了时间也不致造成超过主机装置的通道连接的超时时间的响应。
背景技术
传统上，用作全球服务器、开放服务器等使用的存储装置的RAID设备是由多个控制模块、通道适配器、装置适配器、盘盒(disk enclosure)和路由器构成的。控制模块各自包括CPU、高速缓存等，用来控制整个存储装置的操作。通道适配器是将RAID设备与各种服务器连接起来的模块，并且使用诸如光纤通道(Fibre Channel)或iSCSI之类的接口。装置适配器是将控制模块与驱动器盒(具有结合在其中的多个磁盘驱动器)连接起来的模块，并且使用光纤通道接口。此外，路由器是用于在控制模块、通道适配器和装置适配器之间进行高速连接的模块。在这样的传统RAID设备中，接收由服务器(其为主机装置)的通道通过接口连接发出的输入/输出请求，然后借助高速缓存对卷(volume)进行输入/输出处理。一般来说，通道和RAID设备之间的接口连接的通信时间是通过接口连接检查ICC来监控的。如果在通道和RAID设备处于连接状态的情况下，经过了预定的时间，则在通道端认定ICC超时错误，强制断开与RAID设备的连接、认定RAID设备不正常并且禁止随后的输入/输出请求。造成在通道端的接口连接检查ICC中出现超时错误的因素是，设置在RAID设备中的两个控制模块根据来自通道的处理请求分级地进行处理时的模块间通信(装置间通信)，这样的通信会花费一些处理时间。因此，在传统的RAID设备中，将比通道端的接口连接检查ICC的超时时间短的时间设置为定时器值，作为监控用于由两个控制模块进行的分级处理的装置间通信的超时时间。当由两个控制模块进行的分级处理花费了时间时，会在与通道的通信连接的超时错误之前，引发在这两个控制模块中的装置间通信的超时错误。然后，从RAID设备端请求断开通道的接口连接，于是在认定接口连接检查ICC的错误之前，解除了接口连接。
附图1是用于介绍在传统RAID设备中的通信-连接监控处理的示意图。在附图1中，通道200在时刻t1建立了与设置在RAID设备202中的控制模块204的接口连接，用于传送处理请求208。控制模块204读取该处理请求208，建立与控制模块206的装置间通信，然后在时刻t2发出处理请求210。控制模块206进行与处理请求210相对应的处理执行215，并且在时刻t4返回代表正常结束的处理响应212。在接收到这个响应时，控制模块204在时刻t6向通道200传送处理响应214。通道200随后解除与RAID设备202的连接。这里，通道200在时刻t1将接口连接检查(ICC)216的超时时间T1设置为定时器值，以监控来自RAID设备202的响应是否在超时时间T1内到达。此外，在控制模块204中，当装置间通信在时刻t2开始时，将比通道端的超时时间T1短的装置间通信超时时间T2设置为定时器值，以监控是否从控制模块216获得了处理响应212，作为模块间通信检查218。在附图1的情况下，由控制模块204和206进行的分级处理没有延迟，因此装置间通信超时时间T2的届满造成的错误没有出现，通道端200的接口连接检查ICC的超时时间T1的届满造成的错误也没有出现，从而促成处理正常结束。
附图2表示由控制模块206进行的分级处理花费了时间的情况。在这种情况下，装置间通信在时刻t2建立，以开始控制模块206的处理执行215-1，但是这个处理花费了时间，导致在时刻t3超过了模块间通信检查218的超时时间T2，时刻t3是在发出处理响应的时刻t4之前的时间，从而造成发生超时错误。通过向通道200发出连接解除请求220，解除了通道200与RAID设备202之间的接口连接，从而防止了由于超过接口连接检查216的超时时间T1而造成超时错误发生。而且，如果在时刻t3认定了模块间通信的超时错误，从而解除了与通道200的连接，则在控制模块206的处理执行215-1中发生错误的可能性很高。因此，将在时刻t2发出的处理请求210取消，并且通过所建立的装置间通信向控制模块206再次发出具有相同内容的处理请求222，从而进行相同的处理执行215-2，并且等待来自控制模块206的处理响应。当在时刻t5获得了处理响应212时，控制模块204在时刻t6请求通道200的接口重新连接。一旦建立了连接，就传送处理响应214，从而结束一系列处理。这里，即使在超时错误之后从控制模块206获得了对处理请求210的处理响应，由于在发生超时错误时就取消了时刻t2发出的处理请求210，因此该处理响应被丢弃。
【专利文献1】日本专利特开第2003-233514号
【专利文献2】日本专利特开平第07-006058号
不过，在这种通过将超时时间T2设置得比通道端的接口连接检查的超时时间T1短的传统装置间通信监控中，如果处理过程在装置间通信开始之前就花费了时间，就会出现这样的问题：可能会发生通道端接口连接检查的超时错误。
附图3表示在装置间通信开始之前处理被延迟的情况。在附图3中，在时刻t1接收到来自通道200的处理请求208的控制模块204由于某些原因具有处理延迟222，然后在经过了时间T之后的时刻t2向控制模块206发出处理请求210。因此，通道200的超时时间T1在时刻t3届满，该时刻t3在控制模块204中的装置间通信超时时间T2届满时的时刻t4之前。这样，出现这样的问题：发生了接口连接检查216的超时错误224，从而分开与RAID设备202的接口连接，错误终止通道200端的处理，并且不允许后续的来自RAID设备202的请求或对RAID设备202的响应。
发明内容
按照本发明，提供了这样的RAID设备、通信-连接监控方法和程序，即使伴随装置间通信的处理花费了时间，其也能够防止在通道端发生接口连接监控的超时错误。
本发明致力于一种RAID设备，包括进行卷输入/输出处理的第一处理装置(控制模块)和第二处理装置(控制模块)，其中通过装置间通信将由第一处理装置通过与主机装置(服务器)的接口连接接收到的处理请求传送给第二处理装置，以进行分级处理，并且经过第一处理装置将结束响应从第二处理装置传递到主机装置，以解除接口连接。
本发明的这种RAID设备包括：经历时间检测单元60-1，检测从第一处理装置接收到来自主机装置的处理请求时的时刻到通过装置间通信将处理请求传送给第二处理装置时所经历的时间；和装置间通信监控单元62-1，通过从用于监控第一处理装置和第二处理装置之间的装置间通信的预定固定超时时间T2中减掉所述经历时间T来计算可变超时时间Tx(＝T2-T)，并且监控装置间通信的经历时间。
这里，固定超时时间T2是比用于监控主机装置和第一处理装置之间的接口连接的经历时间的预定接口连接检查时间T1短的时间。
当装置间通信的经历时间超过了可变超时时间时，装置间通信监控单元请求主机装置分开接口连接，然后，当从第二处理装置获得了结束响应时，请求主机装置进行接口重新连接并且发送结束响应。
经历时间检测单元检测从第一处理装置接收到来自主机装置的处理请求的时刻到通过装置间通信将第一处理请求(第一事务(transaction)请求)传送给第二处理装置以获得结束响应时的经历时间，并且装置间通信监控单元通过从固定超时时间中减掉该经历时间而计算出可变超时时间，并且监控直到通过装置间通信将第二处理请求(第二事务请求)传送给第二处理装置以获得结束响应时的经历时间。
由第一处理装置通过装置间通信传送给第二处理装置的处理请求是，例如，用于对与输入/输出请求相关的处理信息进行备份的处理请求。
本发明致力于一种RAID设备的通信-连接监控方法，该RAID设备包括进行卷输入/输出处理的第一处理装置和第二处理装置，其中通过装置间通信将由第一处理装置通过与主机装置的接口连接接收到的处理请求传送给第二处理装置，以进行分级处理，并且经过第一处理装置将结束响应从第二处理装置传递到主机装置，以解除接口连接。
按照本发明的上述RAID设备的通信-连接监控方法包括：
经历时间检测步骤，检测从第一处理装置接收到来自主机装置的处理请求时的时刻到通过装置间通信将处理请求传送给第二处理装置时所经历的时间；和
装置间通信监控步骤，通过从用于监控第一处理装置和第二处理装置之间的装置间通信的预定固定超时时间T2中减掉所述经历时间T来计算可变超时时间Tx，并且监控装置间通信的经历时间。
本发明致力于由设置在RAID设备中的第一处理装置的计算机执行的程序，该RAID设备包括进行卷输入/输出处理的第一处理装置和第二处理装置，其中通过装置间通信将由第一处理装置通过与主机装置的接口连接接收到的处理请求传送给第二处理装置，以进行分级处理，并且经过第一处理装置将结束响应从第二处理装置传递到主机装置，以解除接口连接。
按照本发明的程序使设置在该RAID设备中的第一处理装置的计算机执行下述步骤，包括：经历时间检测步骤，检测从第一处理装置接收到来自主机装置的处理请求时的时刻到通过装置间通信将处理请求传送给第二处理装置时所经历的时间；和
装置间通信监控步骤，通过从用于监控第一处理装置和第二处理装置之间的装置间通信的预定固定超时时间T2中减掉所述经历时间T来计算可变超时时间Tx，并且监控装置间通信的经历时间。
这里，通信-连接监控方法和程序的细节基本上与按照本发明的通信-连接监控设备的细节相同。
按照本发明，即使在第一处理装置和第二处理装置之间的装置间通信开始之前的处理花费了时间，对装置间通信开始之前的经历时间T进行检测，并且将这个经历时间T从用于监控装置间通信的预定固定超时时间T2中减掉，以得出可变超时时间Tx。由于装置间通信是用可变超时时间Tx来监控的，因此在用于在主机装置端监控接口连接的超时时间T1届满之前，会在RAID设备端造成装置间通信的超时错误，从而将与主机装置端的连接分开。这能够可靠地防止在主机端发生接口连接监控的超时错误。而且，在按照本发明的通信-连接监控中，当设置在RAID设备中的两个处理装置使用装置间通信对来自主机装置的处理请求连续进行两次不同的分级处理(例如，备份处理)时，检测与装置间通信相关的第一次分级处理的经历时间T，并且求出通过从用于监控装置间通信的固定超时时间T2中减掉第一次的经历时间T而获得的可变超时时间Tx，作为另一个与装置间通信相关的第二次分级处理的超时时间，来监控装置间通信。因此，类似地，即使第一次分级处理花费了时间，在主机装置端的接口连接监控的超时时间T1届满前，在RAID设备端会造成装置间通信的超时错误，以分开与主机装置的接口连接，从而可靠地防止了在主机装置端发生接口间接检查(ICC)超时错误。通过下面参照附图进行的详细说明，本发明的上述和其它的目的、特征和优点将会变得更加显而易见。
附图说明
附图1是用于介绍通道端的接口连接检查与RAID设备端的模块间通信-连接监控的传统的协同操作处理的示意图；
附图2是用于介绍在附图1的传统示例中在模块间通信连接超时的处理的示意图；
附图3是用于介绍在附图1的传统示例中的在模块间通信连接超时之前通道-接口连接检查超时的问题的示意图；
附图4是应用了本发明的RAID设备的硬件结构的框图；
附图5A和5B是按照本发明的RAID设备的功能性结构的框图；
附图6是执行需要模块间通信的处理请求时的本发明的功能性结构的框图；
附图7是用于介绍按照本发明的监控模块间通信连接的处理的示意图；
附图8是表示附图7中所示的通道的接口连接的解除和解除之后的重新连接的细节的示意图；
附图9A和9B是按照本发明的支持附图7和8的模块间通信监控处理的流程图；
附图10是用于介绍在通过模块间通信进行备份处理时的按照本发明的通信-连接监控处理的示意图；
附图11A是按照本发明的支持附图10的模块间通信监控处理的流程图；和
附图11B是模块间通信监控处理中接在附图11A后面的流程图。
具体实施方式
附图4是应用了本发明的RAID设备的硬件结构的框图。在附图4中，RAID设备10包括通道适配器16-11到16-22、控制模块18-1和18-2以及驱动器盒20-1和20-2。控制模块18-1通过通道适配器16-11与例如作为主机装置的服务器12相连接。控制模块18-2通过通道适配器16-21与服务器14相连接。这里，例如，服务器12是全球服务器，同时，例如，服务器14是开放服务器。控制模块18-1和18-2具有相同的结构，并且各自包括CPU 22、装置接口26-11、26-12、26-21和26-22、存储器28-1和28-2以及DMA处理单元30-1和30-2。而且，驱动器盒20-1和20-2分别包括，例如，使用硬盘驱动器的盘装置32-11到32-15和32-21到32-25。这里，作为例子示出的是RAID设备10的最小结构，而在最大结构时，两个控制模块18-1到18-2可以增加到八个。而且，根据需要，通过使用扩展机箱，可以增加驱动器盒的数量。而且，分别设置在控制模块18-1和18-2中的存储器28-1和28-2分配出了作为高速缓冲存储器的用户区域和输入/输出控制所需的控制表的分配区域。
附图5A和5B是按照本发明的RAID设备的功能性结构的框图。在附图5A和5B中，设置在RAID设备10中的控制模块18-1和18-2分别通过通道适配器16-11和16-21与服务器12的通道34相连接。当在服务器12中产生了对RAID设备10的输入/输出请求时，在建立了通道接口连接之后，通道34发出与输入/输出请求相对应的命令。在向RAID设备10发出了命令之后，通道34等待来自RAID设备10的正常结束响应，检测从接口连接建立开始算起的经历时间，并且通过用于监控预先设置的超时时间T1的接口连接检查ICC进行监控处理。在通道34中，当在接口连接检查的超时时间T1内没有从RAID设备10获得所发出的命令的正常结束响应时，认定超时错误，从而分开与RAID设备10的接口连接，认定错误结束，并且禁止随后的输入/输出处理。RAID设备10的控制模块18-1和18-2具有相同的功能性结构。下面将针对控制模块18-1进行介绍。控制模块18-1包括输入/输出控制单元35-1，并且逻辑卷36-1与输入/输出控制单元35-1相连接。
输入/输出控制单元35-1包括资源处理单元38-1、拷贝处理单元40-1、缓存控制单元44-1和RAID控制单元46-1。资源处理单元38-1对来自服务器12的输入/输出请求进行排它处理或监控，该服务器12是主机装置。拷贝处理单元40-1在RAID设备内或通过另一个外部RAID设备以卷为单位进行拷贝处理。缓存控制单元44-1进行用户数据管理和缓存控制。在缓存控制单元44-1中的用户数据管理中，通过使用设置在存储器28-1中的用户数据管理表52-1对在卷36-1上已经进行了输入/输出处理的用户文件进行管理。对用户数据管理表52-1进行备份，并将具有相同内容的表设置为控制模块18-2的存储器28-2中的镜像表54-2。同样适用于控制模块18-2端，其中将用户数据管理表52-2设置在存储器28-2中，并且将具有相同内容的镜像表54-1设置在控制模块18-1的存储器28-1中。因此，当用户数据管理表52-1由控制模块18-1的缓存控制单元44-1进行更新时，在更新之后，通过使用由DMA 30-1和30-2进行的模块间通信，对设置在控制模块18-2的存储器28-2中的镜像表54-2的内容同时进行更新，以实现备份。当控制模块18-1和18-2中的任何一个由于故障而性能下降时，这种用户数据管理表52-1和52-2分别配备有具有相同内容的镜像表54-1和54-2的备份能够实现在性能下降之前处理过程立即在正常的控制模块端得到接管。而且，缓存控制单元44-1针对来自服务器12的读取清求和写入请求对缓冲存储器进行管理，以判断读取请求或写入请求是否出现命中(hit)并且进行调度处理，比如登台(staging)或写回。由缓存控制单元44-1管理的存储器28-1的缓存区域被分成本地缓存区域48-1和镜像区域50-1。本地缓存区域48-1和镜像区域50-1各自占用了整个缓存区域的一半。本地缓存区域48-1中存储与服务器12的输入/输出请求相关的用户数据。用户数据分为读取数据和写入数据(无效数据(dirty data))两类。读取数据是根据服务器12的读取请求从卷36-1登台到本地缓存区域48-1的数据。而且，写入数据(无效数据)是根据服务器12的写入请求写入的数据，并且通过将相同的数据写入到用于数据保证的另一个控制模块18-2的镜像区域50-2中对该数据进行备份。存储器28-1中的本地缓存区域48-1与镜像区域50-1之间的关系同样适用于控制模块18-2的存储器28-2，并且它自己的本地缓存区域48-2中存储有与来自服务器12的输入/输出请求相关的读取数据和写入数据。对于写入数据，通过备份在用于数据保证的另一个控制模块18-1的镜像区域50-1中存储了相同的数据。通过将写入数据写入到本地缓存区域48-1和48-2的镜像区域50-1和50-2中进行的备份使得：当控制模块18-1和18-2中的任何一个由于故障而性能下降时，用户数据得以在性能下降之前被正常控制模块端接管。控制模块18-1和18-2中的本地缓存区域48-1和48-2以及镜像区域50-1和50-2之间的关系采用了轮转结构(cyclic structure)，当在RAID设备10中设置了至少三个控制模块时，这种轮转结构能够有效地起作用。在由三个或更多控制模块构成的轮转结构中，当多个控制模块之一由于故障而性能下降时，位于性能下降的控制模块上的写入数据由保持着写入数据的镜像区域的正常控制模块接管。当三个控制模块之一性能下降时，通过剩下的两个控制模块，能够将备份结构继续保持下去。当再有一个控制模块性能下降时，放弃备份。RAID控制单元46-1按照RAID级(比如RAID级3、RAID级4或RAID级5)控制盘盒端的输入/输出处理。例如，在控制模块18-1中，输入/输出处理是对RAID级4的卷36-1进行的。另一方面，对于控制模块18-2的RAID控制单元46-2，输入/输出处理是对RAID级5的卷36-2进行的。而且，输入/输出控制单元35-1配备有经历时间检测单元60-1和装置间通信监控单元62-1，在本发明中起到用于监控装置间通信连接的作用，即，起到用于监控控制模块18-1和18-2之间的模块间通信连接的作用。经历时间检测单元60-1检测从控制模块18-1接收到来自服务器12的通道34的处理请求的时刻到通过DMA 30-1和30-2建立了模块间通信连接时将分级处理请求发送给控制模块18-2的时刻的经历时间T。需要在控制模块18-1和18-2之间的模块间通信的来自服务器12的通道34的处理请求包括对用于对用户数据管理表52-1进行备份的用户数据管理处理的处理请求、和用于对写入数据在本地缓存区域48-1中的写入进行备份的写入请求。除此之外，还包括其它的适当的处理请求，其中，通过对控制模块18-1的处理请求，请求位于控制模块18-1的下游的控制模块18-2的处理，并利用控制模块18-2的处理结果进行响应。当在控制模块18-1和18-2之间建立了模块间通信连接，以开始通信时，装置间通信监控单元62-1通过从用来监控模块间通信的预定固定超时时间T2中减去由经历时间检测单元60-1检测到的T来计算可变超时时间Tx，即：
Tx＝T2-T。
使用这一可变超时时间Tx，对模块间通信的经历时间T进行监控。这里，将用于开始在控制模块18-1和18-2中的模块间通信的固定超时时间T2设置得比在通道34端进行的接口连接检查ICC的超时时间T1短。在服务器12的通道34中的接口连接检查的超时时间T1届满之前，RAID设备10端的超时时间T2先届满。在超时错误的情况下，作出解除与通道34的连接的请求，从而防止在通道34端出现超时错误。在通过使用计算得到的可变超时时间Tx来监控模块间通信连接的经历时间T时，如果即使经历时间T达到了可变超时时间Tx也没有得到来自控制模块18-2端的处理结束响应，则装置间通信监控单元62-1认定模块间通信连接的超时错误，并且请求通道34分开接口连接，从而防止了由于超过通道34端的接口连接检查(ICC)的超时时间T1而发生的超时错误。在由于因模块间通信连接的可变超时时间Tx届满造成的超时错误而分开了与通道34的接口连接之后，监控是否从被请求进行处理的控制模块18-2接收到了正常结束响应。当从控制模块18-2获得了正常结束响应时，对通道34作出接口连接请求。在接收到这个请求时，通道34建立接口重新连接。此时，从控制模块18-2接收到的正常结束响应从控制模块18-1发送给通道34，从而正常结束来自通道34的处理请求。控制模块18-2同样采用了控制模块18-1端的这种功能性结构。输入/输出控制单元35-2包括资源处理单元38-2、拷贝处理单元40-2、缓存控制单元44-2和RAID控制单元46-2。而且，为了在从服务器12的通道34对控制模块18-2进行了处理请求时监控模块间通信连接，设置了经历时间检测单元60-2和装置间通信监控单元62-2。此外，对于存储器28-2而言，除了它的本地缓存区域48-2之外，还设置了与控制模块18-1端的本地缓存区域48-1相对应的镜像区域50-2。而且，除了它的用户数据管理表52-2之外，还设置了用于对控制模块18-1的用户数据管理表52-1进行备份的镜像表54-2。
附图6表示在执行来自服务器12的通道34的处理请求时、设置在RAID设备10中的控制模块18-1进行监控模块间通信连接的处理的功能性结构。在附图6中，服务器12的通道34对RAID设备10的控制模块18-1作出处理请求。据此，控制模块18-1通过DMA 30-1和30-2建立模块间通信连接，从而在请求控制模块18-2进行分级处理时，使经历时间检测单元60-1和装置间通信监控单元62-1的功能生效，用来监控模块间通信连接。而且，当来自服务器12的通道34的输入/输出请求是用户数据写入请求时，进行存储器28-1的本地缓存区域48-1中的写入数据的存储或更新。此外，与用户数据的更新相关联地，进行用户数据管理表52-1的登记或更新。这些均被描述为有效功能。对于控制模块18-2(作为实现备份的镜像目标)，与本地缓存区域48-1相对应的存储器28-2中的镜像区域50-2变为有效，而且与用户数据管理表52-1相对应的镜像表54-2也变为有效。因此，将这些描述为有效部分。
附图7是用于介绍在附图6的功能性结构中按照本发明的监控模块间通信连接的处理的示意图。附图7示出了在通道34和设置在RAID设备10中的控制模块18-1和18-2中的处理，其中垂直轴代表经历时间t。在通道34中，当在时刻t1产生了对RAID设备10的处理请求时，将通道接口状态64设置为连接65，然后将处理请求66发送给RAID设备10的控制模块18-1。在控制模块18-1中，在从通道34接收到处理请求66时的时刻t1启动定时器，然后在时刻t2，对通过所建立的模块间通信连接将处理请求72从控制模块18-1传送给控制模块18-2之前的经历时间T进行检测。这里，如果由于某些原因，从在时刻t1接收到处理请求66时的时刻到在时刻t2通过所建立的模块间通信连接发出处理请求72时的时刻发生了处理延迟70，则经历时间T增加了该延迟时间。在本发明中，根据当在时刻t2建立起来模块间通信连接时检测到的经历时间T，通过从预定固定超时时间T2中减去从时刻t1到t2的经历时间T而计算出可变超时时间Tx。利用这个可变超时时间Tx，在时刻t2之后向前执行模块间通信检查74。另一方面，在通道34中，处理请求66是在时刻t1通过接口连接发送给RAID设备10的，并且同时，设置了预定超时时间T1以进行接口连接检查(ICC)68。这里，在时刻t2进行的可变超时时间Tx的计算中使用的模块间通信的固定超时时间T2是比通道34中的接口连接检查68的超时时间T1短的时间。在时刻t2，将处理请求72发送给控制模块18-2。在时刻t3，控制模块18-2中正在进行处理执行82-1的同时，如果从模块间通信连接的开始时刻t2开始的经历时间T2超过了可变超时时间Tx，则发生超时错误。根据模块间通信检查74中的这一超时错误，控制模块18-1向通道34作出连接解除请求78。在接收到这个请求时，通道34将通道接口状态64设置为解除连接80。这样，由于因在RAID设备10端的控制模块18-1内的处理延迟70而造成模块间通信检查的超时错误较早，因此在通道34中，在时刻t3(早于接口连接检查68的超时时间T1届满时的时刻t4)作出了连接解除请求78，以分开接口连接，从而即使在RAID设备10端发生了处理延迟的情况下，也可防止在通道34中发生接口连接检查68的超时错误。而且，当在时刻t3认定了模块间通信的超时错误、以致解除与通道34的连接时，在控制模块18-2中的处理执行82-1中发生错误的可能性很高。因此，取消在时刻t2发出的处理请求72，然后通过所建立的装置间通信，再次将具有相同内容的处理请求76发送给控制模块18-2，从而进行相同的处理执行82-2，然后等待来自控制模块18-2的处理响应。当在时刻t5得到处理响应84时，控制模块18-1在时刻t6请求通道34的接口重新连接。在建立了连接86时，传送处理响应85，从而结束这一系列处理。这里，即使在超时错误之后从控制模块18-2获得了针对处理执行82-1的处理响应，因为在超时错误时取消了该第一个处理请求72，因此放弃这个处理响应。
附图8是表示当发生模块间通信检查的超时错误时附图7中所示的解除通道的接口连接并在解除之后重新连接的细节的示意图。在附图8中，如果在控制模块18-1中模块间通信的经历时间超过了可变超时时间Tx从而造成了超时错误88时，对通道34作出连接解除请求78。在接收到这个连接解除请求78时，通道34将通道接口状态64从持续到现在的连接65改变成解除连接80，然后向控制模块18-1返回连接解除响应90。在接收到连接解除响应90时，因为附图7中所示的基于时刻t2的处理请求72而在控制模块18-2进行的处理执行82-1中发生错误的可能性很高，所以控制模块18-1取消在时刻t2发出的处理请求72，然后通过所建立的装置间通信，再次向控制模块18-2发出具有相同内容的处理请求76，以进行具有相同内容的处理执行82-2，然后等待来自控制模块18-2的处理响应。在控制模块18-2中，当处理执行82是在时刻t5正常结束时，控制模块18-2向控制模块18-1发出连接请求92。在接收到这个连接请求时，控制模块18-1在时刻t51向通道34发出连接请求94。因此，通道34将通道接口状态64设置为连接86，以建立接口连接，并且向控制模块18-1返回连接响应96。通过当前建立的模块间通信将连接响应96进一步报告给控制模块18-2。接收到来自通道的这个连接响应96的控制模块18-2通过模块间通信向控制模块18-1报告代表正常结束的处理响应84。在接收到这个处理响应84时，控制模块18-1通过接口连接向通道34报告处理响应85，以便中断地响应通道34在RAID设备10中的模块间通信中发生超时错误之后的处理已经正常结束。认定了正常结束，通道34在时刻t7将接口状态设置为解除连接98。
附图9A和9B是支持附图7和8的按照本发明的模块间通信监控处理的流程图，并且该流程是按照附图6中所示的设置在输入/输出控制单元35-1中的经历时间检测单元60-1和装置间通信监控单元62-1的处理功能执行的。在附图9A和9B中，在模块间通信监控处理中，在步骤S1中，接收到来自通道的处理请求的控制模块18-1重新设置并且启动定时器T，然后在步骤S2中读取所接收到的命令，从命令内容中识别出处理需要建立与控制模块18-2的模块间通信。然后在步骤S3中，建立与控制模块18-2的模块间通信并且请求分级处理。在步骤S4中，停止定时器T。此时，时间T中保持有从接收到来自通道的处理请求时的时刻到通过所建立的模块间通信以请求分级处理时的时刻的经历时间。接下来在步骤S5中，按照Tx＝T2-T来计算用于监控模块间通信的可变超时时间Tx。然后在步骤S6中，重置并启动定时器T。在步骤S7中，检查是否从控制模块18-2发来了分级处理的结束响应。如果结束响应还没有来，则在步骤S8中监控经历时间T是否等于或大于在步骤S5中计算的可变超时时间Tx。这里，如果从控制模块18-1接收来自于通道的命令时的时刻到通过所建立的模块间通信对控制模块18-2作出分级处理请求时的时刻没有发生处理延迟，则分级响应的结束响应在经历时间T达到可变超时时间Tx之前从控制模块18-2发出。这是在步骤S7中认定的，然后进程进行到步骤S15，并且随后对通道作出正常结束的响应。另一方面，如果处理被延迟并且从控制模块18-1接收到来自于通道的命令时的时刻到通过所建立的模块间通信连接向控制模块18-2发出分级处理请求时的时刻的花费了时间，则在步骤S8中，经历时间T在获得分级处理的结束响应(步骤S7)之前达到超时时间Tx。然后进程进行到步骤S9，在该步骤中认定模块间通信的超时错误。当认定了该超时错误时，在步骤S10中对通道34作出解除接口连接的请求。在步骤S11中，当从通道34获得了接口连接解除响应时，进程进行到步骤S12，在该步骤中取消在步骤S3中对分级处理的请求，并且再次请求控制模块18-2的分级处理。在步骤S13中，检查是否从控制模块18-2传来了分级处理的结束响应。当从控制模块18-2获得了处理响应时，进程进行到步骤S14，在该步骤中请求通道34的接口连接。当在步骤S15中从通道获得了接口连接响应时，在步骤S16中对通道34作出具有正常结束的响应。
附图10是用于介绍在通过由RAID设备的控制模块18-1和18-2进行的模块间通信对来自服务器的输入/输出请求进行备份处理时、按照本发明的通信-连接监控处理的示意图。在附图10中，假设从通道34到RAID设备10的控制模块18-1的输入/输出请求100(比如用户数据写入请求)是在时刻t1产生的。与输入/输出请求100的生成相关地，在通道34中，使接口间连接检查102的监控功能生效。针对代表连接101的通道接口连接状态64，开始使用超时时间T1监控连接经历时间。接收输入/输出请求100的RAID设备10的控制模块18-1从时刻t2开始执行输入/输出处理104。在这个输入/输出处理104中，由于输入/输出请求100是写入请求，因此，例如，进行将写入数据写入附图6的本地缓存区域48-1或者更新已经写入的写入数据的操作。同时，建立与控制模块18-2的模块间通信连接，并且执行输入/输出信息备份处理106的事务。这个输入/输出信息备份处理106是存储或更新与本地缓存区域48-1相对应的控制模块18-2的镜像区域50-2中的相同的写入数据的处理。而且，在控制模块18-1中，在模块间通信连接于时刻t2建立时启动定时器T，以开始检测经历时间。当控制模块18-1中的输入/输出处理104和控制模块18-2中的输入/输出信息备份处理106在时刻t3完成时，停止定时器T。由此，在定时器T中保持有在时刻t2到t3期间，输入/输出处理104和输入/输出信息备份处理106的事务所需的经历时间T。这样，在本发明中，根据第一个事务的经历时间T，通过从固定超时时间T2中减掉经历时间T而计算出用于监控与下一个用户数据管理相关事务的模块间通信连接的可变超时时间Tx。在时刻T4，再次建立模块间通信连接，并且在控制模块18-1中进行用户数据管理处理110-1。同时，通过使用模块间通信，在控制模块18-2中进行用户数据管理备份处理112-1。与在时刻t4用户数据管理的事务的开始同时地，启动定时器T以检测经历时间，并且开始使用计算出来的可变超时时间Tx进行监控。然后，如果从在时刻t4用户数据管理的事务开始时间起的经历时间T在时刻t5达到了可变超时时间Tx，则认定发生了超时错误116，并且向通道34发出接口连接解除请求118。在接收到这个请求时，通道34将通道接口状态64设置为解除连接120。因此，在通道34中的接口连接检查102的超时时间T1的情况下，在时间达到时刻t6之前，根据RAID设备10端的模块间通信连接检查的超时错误，解除接口连接。通过在RAID设备10端连续进行的两个与模块间通信相关的事务，即使处理过程花费了时间，在通道34中也不会发生接口连接检查的超时错误。而且，如果在时刻t5认定了模块间通信连接的超时错误116从而解除了与通道34的通信连接(如果从通道34获得了接口连接解除响应)，则在由控制模块18-1进行的用户数据管理处理110-1和由控制模块18-2进行的用户数据管理备份处理112-1中发生错误的可能性很高。因此，取消在时刻t4开始的用户数据管理事务，并且再次开始用户数据管理处理的事务，以执行用户数据管理处理110-2。同时，通过使用模块间通信，控制模块18-2执行用户数据管理备份处理112-2。如果控制模块18-2在时刻t7结束了备份处理，并且发出代表正常结束的处理响应124，则控制模块18-1根据该处理响应在时刻t8向通道34作出接口连接请求126。通过将通道接口状态64切换成连接128，可以正常结束通道34中的输入/输出请求100。这里，附图10中在时刻t5的连接解除请求118和处理响应126的细节与附图8中所示的相同。而且，即使在超时错误之后从控制模块18-2获得了用户数据管理备份处理112-1的处理响应，由于在超时错误时取消了在时刻t4的备份处理的事务，因此放弃这个处理响应。
附图11A和11B表示支持附图10的按照本发明的模块间通信连接监控处理的流程图。附图11A中示出的流程图是在控制模块18-1从通道34接收到需要通过模块间通信进行备份处理的输入/输出请求(比如写入命令)时开始的。在模块间通信连接监控处理中，首先在步骤S1中，读取从通道34接收到的命令。此后，在步骤S2中，执行用于在本地缓存区域中写入例如写入数据的输入/输出处理。然后在步骤S3中，检查是否需要备份处理。如果需要备份处理，则在步骤S4中建立模块间通信，以请求控制模块18-2的输入/输出信息备份处理。此时，在步骤S5中，重置并启动定时器T，以开始检测经历时间。然后在步骤S6中，当确定了来自控制模块18-2的关于在镜像区域中存储写入数据的备份处理响应时，在步骤S7中停止定时器T。由此，定时器T中保持有响应于写入请求第一次要求在本地缓存区域中进行存储和在镜像区域中进行存储以实现备份的事务所需的经历时间。然后，在步骤S8中，通过从固定超时时间T2中减掉经历时间T而计算出在模块间通信监控中使用的可变超时时间Tx。在步骤S9中，对用户数据管理信息进行更新，然后在步骤S10中，建立模块间通信并且请求对镜像表的用户管理信息备份处理。此时，在步骤S11中，重置并且启动定时器T，以检测经历时间。然后在步骤S12中，检查在控制模块18-2端的备份结束响应(即，镜像表的备份处理的结束响应)是否已经到来。如果结束响应没有到来，则在步骤S13中判断经历时间T是否达到了可变超时时间Tx。当在经历时间T达到可变超时时间Tx之前在步骤S12中确定了针对用户数据管理的来自控制模块18-2端的备份结束响应时，进程进行到步骤S22，在该步骤中对通道34作出正常结束的响应，从而结束这一系列处理。另一方面，如果在获得备份结束响应之前在步骤S13中经历时间T达到可变超时时间Tx，则在附图11B的步骤S14中认定模块间通信的超时错误。在步骤S15中，对通道34作出接口连接解除请求。然后进程进行到附图11B的步骤S16。如果有接口连接解除响应从通道34发送过来，则进程进行到步骤S17，在该步骤中取消用户数据管理信息的更新和备份请求，并且再次执行用户数据管理信息的更新和备份请求。然后在步骤S18中，等待来自控制模块18-2的关于用户数据管理的备份结束响应。如果从控制模块18-2发送过来了备份结束响应，则在步骤S19中对通道34作出接口连接请求。当建立了与通道34的接口连接并且在步骤S20中获得了连接响应时，在步骤S21中作出具有正常结束的响应，从而结束这一系列处理。这里，在步骤S3中，如果从所接收到的命令获得的输入/输出处理是不需要备份的处理(即，例如读取请求)，则对通道34作出具有正常结束的响应，从而结束这一系列处理。
而且，在附图7到11B中所示的实施例中，如附图6所示，输入/输出请求是从服务器12向控制模块18-1作出的，并且采用在控制模块18-1用作初级模块而控制模块18-2用作次级模块时伴随模块间通信的处理作为例子。如果输入/输出请求是从服务器12向控制模块18-2发出的，则控制模块18-2端用作初级模块，而控制模块18-1端用作次级模块。在这种情况下，附图6中控制模块18-1和18-2用于监控模块间通信连接的处理功能进行了转换。具体来说，设置在附图5A和5B的用作初级模块的控制模块18-2中的经历时间检测单元60-2和装置间通信监控单元62-2的功能变为有效。而且，在上述的实施例中，以应用于对来自作为主机装置的服务器的输入/输出请求进行处理的RAID设备的模块间通信监控作为例子。本发明并不局限于此，而是可以类似地应用于这样的情况，其中多个处理装置与主机装置相连接、装置间通信在这些多个处理装置之间进行并且针对主机装置对特定处理装置的输入/输出请求，需要另一个处理装置进行分级处理。再有，在不损害本发明的目的或优点的前提下，本发明可以包括适当的修改，并且并不受到上述实施例中给出的具体数值的限制。
本申请要求基于2005年6月30日在日本提交的在先中请JP2005-191512的优先权。

Claims (13)

1.一种RAID设备，包括进行卷输入/输出处理的第一处理装置和第二处理装置，其中通过装置间通信将由第一处理装置通过与主机装置的接口连接接收到的处理请求传送给第二处理装置，以进行分级处理，并且经过第一处理装置将结束响应从第二处理装置传递到主机装置，以解除接口连接，所述RAID设备包括：
经历时间检测单元，检测从第一处理装置接收到来自主机装置的处理请求时的时刻到通过装置间通信将处理请求传送给第二处理装置时的经历时间；和
装置间通信监控单元，通过从用于监控第一处理装置和第二处理装置之间的装置间通信的预定固定超时时间中减掉所述经历时间来计算可变超时时间，并且监控所述装置间通信的经历时间。
2.根据权利要求1所述的RAID设备，其中固定超时时间是比用于监控主机装置和第一处理装置之间的接口连接的经历时间的预定接口连接检查时间短的时间。
3.根据权利要求1所述的RAID设备，其中当装置间通信的经历时间超过可变超时时间时，装置间通信监控单元请求主机装置以分开接口连接，然后，当装置间通信监控单元从第二处理装置获得了结束响应时，装置间通信监控单元请求主机装置进行接口重新连接并发送结束响应。
4.根据权利要求1所述的RAID设备，其中经历时间检测单元检测从第一处理装置接收到来自主机装置的处理请求的时刻到通过装置间通信将第一处理请求传送给第二处理装置以获得结束响应时的经历时间，并且装置间通信监控单元通过从所述固定超时时间中减掉经历时间而计算出可变超时时间，并且监控直到通过装置间通信将第二处理请求传送给第二处理装置以获得结束响应时的经历时间。
5.根据权利要求4所述的RAID设备，其中由第一处理装置通过装置间通信传送给第二处理装置的处理请求是用于对与输入/输出请求相关的处理信息进行备份的处理请求。
6.一种系统，其中通过装置间通信将由第一处理装置通过与主机装置的接口连接接收到的处理请求传送给第二处理装置，以实现分级处理，并且通过第一处理装置将结束响应从第二处理装置传递到主机装置，以解除接口连接，该系统包括：
经历时间检测单元，检测从第一处理装置接收到来自主机装置的处理请求时的时刻到通过装置间通信将处理请求传送给第二处理装置时的经历时间；和
装置间通信监控单元，通过从用于监控第一处理装置和第二处理装置之间的装置间通信的预定固定超时时间中减掉所述经历时间来计算可变超时时间，并且监控装置间通信的经历时间。
7.一种用于RAID设备的通信-连接监控方法，该RAID设备包括进行卷输入/输出处理的第一处理装置和第二处理装置，其中通过装置间通信将由第一处理装置通过与主机装置的接口连接接收到的处理请求传送给第二处理装置，以进行分级处理，并且经过第一处理装置将结束响应从第二处理装置传递到主机装置，以解除接口连接，该方法包括：
经历时间检测步骤，检测从第一处理装置接收到来自主机装置的处理请求时的时刻到通过装置间通信将处理请求传送给第二处理装置时的经历时间；和
装置间通信监控步骤，通过从用于监控第一处理装置和第二处理装置之间的装置间通信的预定固定超时时间中减掉所述经历时间来计算可变超时时间，并且监控装置间通信的经历时间。
8.根据权利要求7所述的通信-连接监控方法，其中固定超时时间是比用于监控主机装置和第一处理装置之间的接口连接的经历时间的预定接口连接检查时间短的时间。
9.根据权利要求7所述的通信-连接监控方法，其中，在装置间通信监控步骤中，当装置间通信的经历时间超过可变超时时间时，由装置间通信监控步骤请求主机装置以分开接口连接，然后，当装置间通信监控步骤从第二处理装置获得了结束响应时，装置间通信监控步骤请求主机装置进行接口重新连接并发送结束响应。
10.根据权利要求7所述的通信-连接监控方法，其中
在经历时间检测步骤中，检测从第一处理装置接收到来自主机装置的处理请求的时刻到通过装置间通信将第一处理请求传送给第二处理装置以获得结束响应时的经历时间，并且
在装置间通信监控步骤中，通过从所述固定超时时间中减掉经历时间计算出可变超时时间，并且监控直到通过装置间通信将第二处理请求传送给第二处理装置以获得结束响应时的经历时间。
11.根据权利要求10所述的通信-连接监控方法，其中由第一处理装置通过装置间通信传送给第二处理装置的处理请求是用于对与输入/输出请求相关的处理信息进行备份的处理请求。
12.一种通信-连接监控方法，通过装置间通信将由第一处理装置通过与主机装置的接口连接接收到的处理请求传送给第二处理装置，以实现分级处理，并且经过第一处理装置将结束响应从第二处理装置传递到主机装置，以解除接口连接，该方法包括：
经历时间检测步骤，检测从第一处理装置接收到来自主机装置的处理请求时的时刻到通过装置间通信将处理请求传送给第二处理装置时的经历时间；和
装置间通信监控步骤，通过从用于监控第一处理装置和第二处理装置之间的装置间通信的预定固定超时时间中减掉所述经历时间来计算可变超时时间，并且监控装置间通信的经历时间。
13.一种通信-连接监控方法，在通过装置间通信将由第一处理装置通过与主机装置的接口连接接收到的处理请求传送给第二处理装置以进行分级处理、并且经过第一处理装置将结束响应从第二处理装置传递到主机装置以解除接口连接的系统中，通信-连接监控方法使得设置在该系统中的第一处理装置的计算机执行下述步骤，包括：
经历时间检测步骤，检测从第一处理装置接收到来自主机装置的处理请求时的时刻到通过装置间通信将处理请求传送给第二处理装置时的经历时间；和
装置间通信监控步骤，通过从用于监控第一处理装置和第二处理装置之间的装置间通信的预定固定超时时间中减掉所述经历时间来计算可变超时时间，并且监控装置间通信的经历时间。
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